Частина 1

Пошук сенсу у закрученому калейдоскопі

Кеннет Харріс та Маттео Карандіні , неврологи з Університетського коледжу Лондона, вивчали функціональні особливості зорової кори на гризунах. Вони взяли собі за мету схарактеризувати структуру спонтанної активності у зоровій корі, яка виникає навіть тоді, коли гризун не отримує візуального стимулювання. Їх команда в лабораторії Cortexlab зафіксувала одразу 10 000 нейронів у мишей, яким дали повну свободу дій: вони могли бігати, нюхати, стрибати, оглядатись, рухати вусами та вухами, тощо. Все це вони робили в темряві.

Дослідники виявили, що хоча тварини нічого не могли бачити, активність у їх зоровій корі була одночасно великою та вражаюче багатовимірною, що означає, що вона кодує велику кількість інформації. Одночасно передавалася величезна кількість сигналів між нейронами, – писав Маріус Пачітаріу , невролог з дослідницького містечка Говарда Х’юза в Дженілії, штат Вірджинія, і колишній науковий співробітник Cortexlab.

цвета · мозг · набор · коллекция · различный · вектора - Векторная ...

Спочатку вчені не були впевнені, що з цим зробити. Тому вони намагалися пояснити ці «бесіди» між нейронами, пов’язавши мозкову діяльність з тим, що саме миші робили в кожен момент. Вони знімали відео обличчя кожної миші, аналізуючи її рухи кадр за кадром, беручи до уваги все, що могло б пояснити таку нейронну активність, аж до найдрібніших тиків і смикань.

Виявилося, що така поведінка становила щонайменше третину активних дій у зоровій корі мишей – діяльність, яку раніше вважали лише шумом. Активність у зоровій корі, яка спостерігалася під час експерименту, можна було б порівняти з діяльністю кори під час фактичного отримання візуальної інформації. “У нас ця частина мозку називається зоровою корою, і ви можете подумати, що те, чим вона займається, – це зір”, – сказав Гарріс. «І вона дійсно цим займається. Але принаймні ще такий же об’єм її діяльності не має нічого спільного із зором ».

“Якщо ми в цілому подивимось на мозкову діяльність миші та її поведінку, – сказав Маккормік, – то раптом ця діяльність, яка закручена калейдоскопом активності у мозку, починає набувати певних зрозумілих рис “. (Він та його лабораторія повідомили про подібні висновки у публікації.) Діяльність не просто відображала загальний стан настороженості чи збудження миші, або те, що тварина рухається. Зорова кора точно знала, що робить тварина, аж до деталей її окремих рухів.

Коли дослідники вивчали спонтанну активність понад 10 000 нейронів у зоровій корі мишей, вони були здивовані, виявивши, що вона багата інформацією про, здавалося б, неважливі рухи тварин.

Мышь в лабиринте ~ Проза (Статья)

Насправді це не було унікальним для зорової кори. «В усьому мозку це одна і та ж історія. Сигнали руху у мозку просто справді є безпомилковими ”, – сказав Метт Смар , науковець, що займається вивченням мозку з Університету штату Орегон, який не брав участі в дослідженні. Він висловлює думку про те, що “певні інтуїтивні уявлення про мозок, ймовірно, неправильні”.

Ще більш вражаючими були нейрони, що точно кодували сенсорну чи іншу функціональну інформацію. “Аналізуючи це ми раптом подумали: зачекайте – можливо, мозок не шумить. Можливо, це насправді має набагато більше сенсу, ніж ми думали “, – сказав Маккормік.

Висновки Cortexlab, опубліковані в Science в квітні, продемонстрували, що неврологи потребують значного переосмислення способів інтерпретації нервових реакцій тварин.

Науковці з команди Cortexlab відмічають, що значна частина активності, яка спостерігається на МРТ у людей, може бути пояснена випадковими коливаннями, а не шумом або чимось іншим пов’язаним з їх дослідженням.

«Наприклад, кожного разу, коли миш бігла, ми бачили активність між її нейронами прямо перед тим, як вона починала рух,» – говорить Карсен Стрінгер, дослідниця з Джанелії, яка працювала над своєю докторською дисертацією у Cortexlab. «І ми думали, можливо це просто миш, яка думає про те, щоб бігти. Але насправді, це миш, яка рухає своїми вусиками прямо перед тим, як побігти».

Питання про те, що ці сигнали роблять і чому вони важливі досі залишається відкритим.

 

Шум в нашій голові: частина 2

You May Also Like

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *